一種重油臨氫轉(zhuǎn)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種重質(zhì)烴油原料改質(zhì)方法，更確切地說，涉及一種重油在不同反應(yīng) 條件下臨氫熱裂化實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著開采原油的不斷變重、市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)燃料油需求不斷增加以及環(huán)保要求的日益 提高，各煉廠對(duì)渣油輕質(zhì)化技術(shù)越來越關(guān)注。渣油輕質(zhì)化方法有熱加工和催化加工兩大類。
[0003] CN101463267A專利公開了一種利用減粘裂化來加工重油，實(shí)現(xiàn)重油輕質(zhì)化的方 法，該方法是將減粘原料先進(jìn)行減壓蒸餾得到重餾分油和>540°C的減壓渣油，接著將重循 環(huán)油先進(jìn)行減粘裂化然后將其與>540°C減壓渣油在分餾塔底混合，混合物料再進(jìn)行減粘裂 化。該方法可以提高減粘裂化轉(zhuǎn)化率，提高減粘渣油的黏度和安定性，但重油輕質(zhì)轉(zhuǎn)化率較 低，僅為10?30%。專利CN101724450A公開了一種供氫劑和渣油混合后在壓力15?40MPa、 溫度300?500°C條件下共處理0. 2?5小時(shí)的改質(zhì)方法，該方法中供氫溶劑可以給重油中 結(jié)焦前身物的裂解反應(yīng)提供氫，防止其結(jié)焦；可以處理劣質(zhì)原料，且生焦率較低。
[0004] 熱加工具有原料適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但其重油裂化轉(zhuǎn)化率低，輕質(zhì)油收率低。催化加 工利用催化劑降低裂化反應(yīng)活化能，提高裂化反應(yīng)速率，提高重油裂化轉(zhuǎn)化率和輕質(zhì)油收 率。CN101993723A公開了一種劣質(zhì)重油改質(zhì)方法和裝置，其依托催化裂化裝置，設(shè)置劣質(zhì)重 油改質(zhì)反應(yīng)器，利用積炭待生催化劑作為熱載體形成流化態(tài)的劣質(zhì)重油改質(zhì)工藝，該工藝 可以提高重油轉(zhuǎn)化過程輕質(zhì)油收率，但其只適合低重金屬（Ni+V)含量的劣質(zhì)重油原料的二 次加工。US5300212公開了一種劣質(zhì)重油加氫改質(zhì)工藝方法，該方法是重油原料、氫氣及催 化劑在兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，具體方法是原料油和磷酸鑰為前軀體的分散型催化劑先進(jìn) 入第一個(gè)漿態(tài)床加氫反應(yīng)器，在343?482°C、50?5000psi條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn) 物經(jīng)分離后進(jìn)入第二個(gè)沸騰床加氫反應(yīng)器，在343?399°C、800?4000psi、負(fù)載型催化劑 作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入蒸餾塔，得到<524°C餾分和>524°C餾分，其中<524°C餾分 作為產(chǎn)品，>524°C重餾分循環(huán)回第二個(gè)反應(yīng)器。該工藝方法可實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)重油的改質(zhì)，但該方 法第一個(gè)反應(yīng)器采用分散型催化劑，第二個(gè)反應(yīng)器采用負(fù)載型催化劑，第一個(gè)反應(yīng)器帶出 的催化劑顆粒容易堵塞第二個(gè)反應(yīng)器重負(fù)載型催化劑的孔道或覆蓋催化劑的活性中心，弓丨 起催化劑的失活，影響整個(gè)過程的操作周期。
[0005] 重油體系結(jié)構(gòu)、組成非常復(fù)雜，其不同結(jié)構(gòu)單元、不同組分輕質(zhì)化路徑及需要的反 應(yīng)條件不同，對(duì)于較易轉(zhuǎn)化組分如含有長(zhǎng)鏈烷基、環(huán)烷基結(jié)構(gòu)的組分只發(fā)生裂化反應(yīng)即可 實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；而對(duì)于芳環(huán)結(jié)構(gòu)，尤其是稠環(huán)芳烴則需要芳環(huán)先飽和再裂化才可以實(shí)現(xiàn)芳環(huán) 數(shù)的減少、稠環(huán)芳烴的輕質(zhì)化。因此，如果在相同的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，必然難以達(dá)到較 佳的改質(zhì)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)重油各種組分轉(zhuǎn)化性質(zhì)不同，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ) 上，采用雙反應(yīng)區(qū)的重油臨氫熱裂化與加氫裂化結(jié)合的方法增產(chǎn)輕質(zhì)餾分油。
[0007] 本發(fā)明提供的重油臨氫轉(zhuǎn)化方法，包括：（1)存在氫氣，存在或不存在臨氫熱裂化 催化劑的條件下，重油原料和重蠟油進(jìn)入第一反應(yīng)器，進(jìn)行臨氫熱裂化反應(yīng)；（2)將第一反 應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物分離為輕餾分油、重蠟油和渣油；（3)渣油和氫氣進(jìn)入第二反應(yīng)器，與臨氫 熱裂化催化劑接觸，在較低溫度下進(jìn)行臨氫熱裂化反應(yīng)；（4)第二反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物分離得 到輕餾分油、重蠟油和渣油；分離得到的重蠟油返回第一反應(yīng)器，分離得到的渣油部分返回 第二反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)；其中第二反應(yīng)器的反應(yīng)溫度比第一反應(yīng)器的反應(yīng)溫度低5?50°C。 優(yōu)選第二反應(yīng)器的壓力比第一反應(yīng)器高2?13MPa。
[0008] 本發(fā)明提供的方法中，所述的第一反應(yīng)器反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為400?480°C、 優(yōu)選410?470°C，反應(yīng)壓力為0· 1?25MPa、優(yōu)選0· 1?22MPa，體積空速為0· 3?10. Oh' 優(yōu)選0. 4?8. 01Γ1，氫氣對(duì)重油體積比為0?3000Nm3/m3、優(yōu)選0?2500Nm 3/m3,催化劑加 入量為0?4000 μ g/g、優(yōu)選0?3000 μ g/g ;所述的第二反應(yīng)器反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度 為380?440°C、優(yōu)選390?440°C，反應(yīng)壓力為11?30MPa、優(yōu)選12?25MPa，體積空速 為0. 1?2. Oh'優(yōu)選0. 05?0. 51Γ1，氫氣對(duì)渣油體積比為500?4000Nm3/m3、優(yōu)選500? 2000Nm 3/m3,催化劑加入量為 50 ?1800 μ g/g、優(yōu)選 100 ?1500 μ g/g。
[0009] 本發(fā)明提供的方法中，所述的臨氫熱裂化催化劑為：含有金屬組元和非金屬組元， 以催化劑的總重量為基準(zhǔn)，該催化劑含有2-15重量％的金屬元素和85-98重量％的非金屬 元素，其中，以金屬元素的重量為基準(zhǔn)，95重量％以上的所述金屬元素為V、Ni以及鑭系金 屬元素和/或第VI B族金屬元素；以非金屬元素的重量為基準(zhǔn)，95重量％以上的所述非金 屬元素為C和S，還含有少量的H和N，且至少部分所述S與所述金屬元素以該金屬元素的 硫化物形式存在。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法的有益效果為：
[0011] 本發(fā)明提供的方法采用反應(yīng)苛刻度不同的兩個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行臨氫熱裂化，第一反應(yīng) 器實(shí)現(xiàn)重油中易轉(zhuǎn)化組分的轉(zhuǎn)化，第一反應(yīng)器的未轉(zhuǎn)化的重餾分進(jìn)入第二反應(yīng)器繼續(xù)反 應(yīng)，第二反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)重油中難轉(zhuǎn)化組分即含有稠環(huán)芳環(huán)結(jié)構(gòu)組分的輕質(zhì)化，顯著提高了重 油轉(zhuǎn)化率和輕質(zhì)油收率。將渣油循環(huán)回反應(yīng)器的同時(shí)，渣油中的催化劑也循環(huán)回第二反應(yīng) 器，保持催化劑活性，可以在基本不生焦的前提下，最大限度獲取重油輕質(zhì)轉(zhuǎn)化率和液體產(chǎn) 品收率；將芳香性較高的來自分離設(shè)備的重蠟油循環(huán)回第一反應(yīng)器，可以提高第一反應(yīng)器 重油體系穩(wěn)定性，減少生焦；在采用兩套分離設(shè)備的情況下，第一反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物先分離出 影響重油體系穩(wěn)定性的組分，并將重餾分油進(jìn)入第二反應(yīng)器，可以提高第二反應(yīng)器中重油 體系穩(wěn)定性從而提高轉(zhuǎn)化率且降低生焦量，提高重餾分油的輕質(zhì)化率；另外，本發(fā)明提供的 方法重油轉(zhuǎn)化率高，大大降低未轉(zhuǎn)化尾油外甩量，減少環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0012] 附圖1為本發(fā)明提供的重油加氫轉(zhuǎn)化方法的流程示意圖；
[0013] 附圖2為本發(fā)明提供的重油加氫轉(zhuǎn)化方法另一種實(shí)施方式的流程示意圖；
[0014] 其中：HRl為第一反應(yīng)器，HR2為第二反應(yīng)器，Dl、D2為分離設(shè)備，1為第一反應(yīng)器 原料管線，3、17為反應(yīng)器催化劑管線，2、8為氫氣管線，4?7、9?16為物料管線。
[0015] 附圖3為臨氫熱裂化催化劑Al的SEM照片；
[0016] 附圖4為臨氫熱裂化催化劑A2的SEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不限制本發(fā)明。
[0018] 本發(fā)明提供的重油臨氫轉(zhuǎn)化方法，包括：（1)存在氫氣，存在或不存在臨氫熱裂化 催化劑的條件下，重油原料和重蠟油進(jìn)入第一反應(yīng)器，進(jìn)行臨氫熱裂化反應(yīng)；（2)將第一反 應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物分離為輕餾分油、重蠟油和渣油；（3)渣油和氫氣進(jìn)入第二反應(yīng)器，與臨氫 熱裂化催化劑接觸，在較低溫度下進(jìn)行臨氫熱裂化反應(yīng)；（4)第二反應(yīng)器反應(yīng)產(chǎn)物分離得 到輕餾分油、重蠟油和渣油；分離得到的重蠟油返回第一反應(yīng)器，分離得到的渣油部分返回 第二反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)；其中第二反應(yīng)器的反應(yīng)溫度比第一反應(yīng)器的反應(yīng)溫度低5?50°C。 優(yōu)選第二反應(yīng)器的壓力比第一反應(yīng)器高2?13MPa。